Metamath Proof Explorer


Theorem rngqiprngimf

Description: F is a function from (the base set of) a non-unital ring to the product of the (base set C of the) quotient with a two-sided ideal and the (base set I of the) two-sided ideal (because of 2idlbas , ( BaseJ ) = I !) (Contributed by AV, 21-Feb-2025)

Ref Expression
Hypotheses rng2idlring.r โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘… โˆˆ Rng )
rng2idlring.i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ผ โˆˆ ( 2Ideal โ€˜ ๐‘… ) )
rng2idlring.j โŠข ๐ฝ = ( ๐‘… โ†พs ๐ผ )
rng2idlring.u โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ฝ โˆˆ Ring )
rng2idlring.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐‘… )
rng2idlring.t โŠข ยท = ( .r โ€˜ ๐‘… )
rng2idlring.1 โŠข 1 = ( 1r โ€˜ ๐ฝ )
rngqiprngim.g โŠข โˆผ = ( ๐‘… ~QG ๐ผ )
rngqiprngim.q โŠข ๐‘„ = ( ๐‘… /s โˆผ )
rngqiprngim.c โŠข ๐ถ = ( Base โ€˜ ๐‘„ )
rngqiprngim.p โŠข ๐‘ƒ = ( ๐‘„ ร—s ๐ฝ )
rngqiprngim.f โŠข ๐น = ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โ†ฆ โŸจ [ ๐‘ฅ ] โˆผ , ( 1 ยท ๐‘ฅ ) โŸฉ )
Assertion rngqiprngimf ( ๐œ‘ โ†’ ๐น : ๐ต โŸถ ( ๐ถ ร— ๐ผ ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 rng2idlring.r โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘… โˆˆ Rng )
2 rng2idlring.i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ผ โˆˆ ( 2Ideal โ€˜ ๐‘… ) )
3 rng2idlring.j โŠข ๐ฝ = ( ๐‘… โ†พs ๐ผ )
4 rng2idlring.u โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ฝ โˆˆ Ring )
5 rng2idlring.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐‘… )
6 rng2idlring.t โŠข ยท = ( .r โ€˜ ๐‘… )
7 rng2idlring.1 โŠข 1 = ( 1r โ€˜ ๐ฝ )
8 rngqiprngim.g โŠข โˆผ = ( ๐‘… ~QG ๐ผ )
9 rngqiprngim.q โŠข ๐‘„ = ( ๐‘… /s โˆผ )
10 rngqiprngim.c โŠข ๐ถ = ( Base โ€˜ ๐‘„ )
11 rngqiprngim.p โŠข ๐‘ƒ = ( ๐‘„ ร—s ๐ฝ )
12 rngqiprngim.f โŠข ๐น = ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โ†ฆ โŸจ [ ๐‘ฅ ] โˆผ , ( 1 ยท ๐‘ฅ ) โŸฉ )
13 8 ovexi โŠข โˆผ โˆˆ V
14 13 ecelqsi โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โ†’ [ ๐‘ฅ ] โˆผ โˆˆ ( ๐ต / โˆผ ) )
15 14 adantl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ) โ†’ [ ๐‘ฅ ] โˆผ โˆˆ ( ๐ต / โˆผ ) )
16 9 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ๐‘„ = ( ๐‘… /s โˆผ ) )
17 5 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ๐ต = ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
18 13 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ) โ†’ โˆผ โˆˆ V )
19 1 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ๐‘… โˆˆ Rng )
20 16 17 18 19 qusbas โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐ต / โˆผ ) = ( Base โ€˜ ๐‘„ ) )
21 20 10 eqtr4di โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐ต / โˆผ ) = ๐ถ )
22 15 21 eleqtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ) โ†’ [ ๐‘ฅ ] โˆผ โˆˆ ๐ถ )
23 eqid โŠข ( Base โ€˜ ๐ฝ ) = ( Base โ€˜ ๐ฝ )
24 2 3 23 2idlbas โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( Base โ€˜ ๐ฝ ) = ๐ผ )
25 2 3 23 2idlelbas โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( Base โ€˜ ๐ฝ ) โˆˆ ( LIdeal โ€˜ ๐‘… ) โˆง ( Base โ€˜ ๐ฝ ) โˆˆ ( LIdeal โ€˜ ( oppr โ€˜ ๐‘… ) ) ) )
26 25 simprd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( Base โ€˜ ๐ฝ ) โˆˆ ( LIdeal โ€˜ ( oppr โ€˜ ๐‘… ) ) )
27 24 26 eqeltrrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ผ โˆˆ ( LIdeal โ€˜ ( oppr โ€˜ ๐‘… ) ) )
28 ringrng โŠข ( ๐ฝ โˆˆ Ring โ†’ ๐ฝ โˆˆ Rng )
29 4 28 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ฝ โˆˆ Rng )
30 3 29 eqeltrrid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘… โ†พs ๐ผ ) โˆˆ Rng )
31 1 2 30 rng2idl0 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 0g โ€˜ ๐‘… ) โˆˆ ๐ผ )
32 1 27 31 3jca โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘… โˆˆ Rng โˆง ๐ผ โˆˆ ( LIdeal โ€˜ ( oppr โ€˜ ๐‘… ) ) โˆง ( 0g โ€˜ ๐‘… ) โˆˆ ๐ผ ) )
33 23 7 ringidcl โŠข ( ๐ฝ โˆˆ Ring โ†’ 1 โˆˆ ( Base โ€˜ ๐ฝ ) )
34 4 33 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 1 โˆˆ ( Base โ€˜ ๐ฝ ) )
35 34 24 eleqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 1 โˆˆ ๐ผ )
36 35 anim1ci โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง 1 โˆˆ ๐ผ ) )
37 eqid โŠข ( 0g โ€˜ ๐‘… ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… )
38 eqid โŠข ( LIdeal โ€˜ ( oppr โ€˜ ๐‘… ) ) = ( LIdeal โ€˜ ( oppr โ€˜ ๐‘… ) )
39 37 5 6 38 rngridlmcl โŠข ( ( ( ๐‘… โˆˆ Rng โˆง ๐ผ โˆˆ ( LIdeal โ€˜ ( oppr โ€˜ ๐‘… ) ) โˆง ( 0g โ€˜ ๐‘… ) โˆˆ ๐ผ ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง 1 โˆˆ ๐ผ ) ) โ†’ ( 1 ยท ๐‘ฅ ) โˆˆ ๐ผ )
40 32 36 39 syl2an2r โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( 1 ยท ๐‘ฅ ) โˆˆ ๐ผ )
41 22 40 opelxpd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ) โ†’ โŸจ [ ๐‘ฅ ] โˆผ , ( 1 ยท ๐‘ฅ ) โŸฉ โˆˆ ( ๐ถ ร— ๐ผ ) )
42 41 12 fmptd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น : ๐ต โŸถ ( ๐ถ ร— ๐ผ ) )